مستربچ (Masterbatch) یک ماده افزودنی پودری یا گرانولی است که در فرآیند تولید پلاستیک‌ها برای بهبود ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی یا زیبایی‌شناسی محصول نهایی استفاده می‌شود. مستربچ‌ها شامل مواد رنگی، پرکننده‌ها، افزودنی‌های خاص و مواد بهبوددهنده خواص پلاستیک هستند و با افزودن آنها به پلیمر پایه، ویژگی‌های مدنظر به محصول نهایی افزوده می‌شود.

استفاده از مستربچ باعث می‌شود که فرآیند رنگ‌آمیزی یا بهبود خواص پلاستیک به صورت کنترل‌شده، یکنواخت و اقتصادی انجام شود.

انواع مستربچ ها

1. مستربچ رنگی (Color Masterbatch)

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ رنگی (Color Masterbatch) است که :

• شامل رنگدانه‌ها و پیگمنت‌ها برای تغییر رنگ پلیمرها

• استفاده در تمام صنایع پلاستیک برای تولید محصولات رنگی با ثبات رنگ و یکنواختی بالا

1. مستربچ افزودنی (Additive Masterbatch)

   • شامل مواد افزودنی مختلف برای بهبود خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی پلاستیک

   • انواع متداول: ضد UV، ضد اکسیداسیون، ضد شعله، ضد باکتری، روان‌کننده، آنتی استاتیک، ضد مه‌گرفتگی، و افزایش مقاومت حرارتی

2. مستربچ پرکننده (Filler Masterbatch)

   • حاوی پرکننده‌هایی مانند تالک، کربنات کلسیم، سیلیکات‌ها برای کاهش هزینه‌ها و بهبود خواص مکانیکی و حرارتی

   • استفاده در قطعات بزرگ و صنعتی

3. مستربچ اصلاح‌کننده سطح (Surface Modifier Masterbatch)

   • برای بهبود خواص سطحی قطعات مثل ضد خش، ضد لغزش، افزایش چسبندگی رنگ و چاپ

4. مستربچ ضد میکروبی (Antimicrobial Masterbatch)

   • شامل مواد ضدباکتری و ضدقارچ

   • کاربرد در بسته‌بندی‌های بهداشتی، قطعات پزشکی، لوازم خانگی

5. مستربچ ضد اشعه UV (UV Stabilizer Masterbatch)

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ ضد اشعه UV (UV Stabilizer Masterbatch) است که :  

• برای محافظت پلیمرها در برابر تخریب ناشی از نور خورشید

• مناسب محصولات بیرونی مانند لوله، ورق، روکش خودرو

1. مستربچ ضد شعله (Flame Retardant Masterbatch)

   • افزایش مقاومت به آتش‌سوزی و کاهش اشتعال‌پذیری

   • کاربرد در کابل‌ها، قطعات خودرو، لوازم الکتریکی

2. مستربچ تقویت‌کننده مکانیکی (Mechanical Enhancer Masterbatch)  

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ تقویت‌کننده مکانیکی (Mechanical Enhancer Masterbatch) است که :

• افزودنی‌هایی برای بهبود مقاومت ضربه، کشش، سختی و انعطاف‌پذیری قطعات

1. مستربچ رسانا و نیمه‌رسانا (Conductive/Semi-conductive Masterbatch)

   • شامل کربن بلک یا افزودنی‌های رسانا برای افزایش رسانایی الکتریکی

   • استفاده در کابل‌ها و قطعات الکترونیکی خاص

2. مستربچ تجزیه‌پذیر (Biodegradable Masterbatch)

   • حاوی مواد تجزیه‌پذیر برای تولید پلاستیک‌های دوستدار محیط زیست

انواع مستربچ های پلیمری

1. مستربچ پلی‌اتیلن (PE Masterbatch)

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ پلی‌اتیلن (PE Masterbatch) است که :

• شامل LDPE، HDPE، LLDPE

• پرکاربردترین مستربچ برای پلی‌اتیلن‌های فیلم، لوله، بسته‌بندی و قطعات انعطاف‌پذیر

1. مستربچ پلی‌پروپیلن (PP Masterbatch)

   • برای پلی‌پروپیلن‌های هموپلیمر و کوپلیمر

   • کاربرد در قطعات سخت‌تر، خودرو، بسته‌بندی و فیلم‌های بادوام

2. مستربچ پلی‌استایرن (PS Masterbatch)

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ پلی‌استایرن (PS Masterbatch) است که : 

• شامل مستربچ‌های PS معمولی و HIPS (پلی‌استایرن مقاوم)

• مناسب برای ظروف، قطعات تزریقی، اسباب‌بازی و بسته‌بندی مواد غذایی

1. مستربچ پلی‌وینیل کلراید (PVC Masterbatch)

   • مستربچ سخت و نرم شده PVC

   • کاربرد در پروفیل‌های ساختمانی، کابل، لوله، ورق و محصولات مقاوم در برابر شعله

2. مستربچ پلی‌اتیلن ترفتالات (PET Masterbatch)

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ پلی‌اتیلن ترفتالات (PET Masterbatch) است که : 

• برای بطری‌ها، فیلم‌ها و فیلامنت‌های نساجی

• حفظ شفافیت و خواص مکانیکی بالا

1. مستربچ ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene Masterbatch)

   • استفاده در بدنه لوازم الکترونیکی، خودرو و قطعات تزریقی

   • افزایش مقاومت ضربه و دوام قطعات

2. مستربچ پلی‌آمید (PA Masterbatch)

یکی از انواع مستربچ ها مستربچ پلی‌آمید (PA Masterbatch) است که: 

• برای نایلون‌ها (PA6، PA66 و…)

• مناسب برای قطعات مهندسی، فیلامنت‌ها و کابل‌ها

1. مستربچ پلی‌کربنات (PC Masterbatch)

   • کاربرد در قطعات شفاف، قطعات مهندسی با مقاومت حرارتی بالا

   • کاربرد در تجهیزات الکترونیکی و نورپردازی

2. مستربچ پلی‌اکسید (POM Masterbatch)

   • برای پلی‌استال‌ها (Acetal)

   • مناسب قطعات دقیق مهندسی و مکانیکی

3. مستربچ پلی‌اتیلن وینیل استات (EVA Masterbatch)

   • کاربرد در فیلم‌های بسته‌بندی، محصولات ورزشی و قطعات انعطاف‌پذیر

4. مستربچ پلی‌اتیلن کلرینه (CPE Masterbatch)

   • استفاده در کابل‌ها، عایق‌ها و قطعات مقاوم شیمیایی

5. مستربچ پلی‌وینیلیدین کلراید (PVDC Masterbatch)

   • برای بسته‌بندی‌هایی که نیاز به مقاومت بالا در برابر نفوذ گاز و رطوبت دارند

6. مستربچ پلی‌اتیلن ترفتالات گلیکول اصلاح شده (PETG Masterbatch)

   • کاربرد در بسته‌بندی شفاف، قطعات تزریقی خاص و محصولات زیبایی‌شناسی

فرآیند تولید مستربچ

فرآیند تولید مستربچ معمولاً به صورت ترکیب مواد اولیه (رنگدانه‌ها، افزودنی‌ها و پلیمر پایه) در دستگاه اکسترودر انجام می‌شود. مواد در اکسترودر ذوب و به صورت یکنواخت مخلوط می‌شوند و سپس به شکل گرانول یا پودر خروجی داده می‌شوند.

این فرآیند باید با دقت بالا و کنترل دقیق دما و سرعت انجام شود تا مستربچ با کیفیت و پراکنش مناسب تولید شود.

مزایای استفاده از مستربچ

• کنترل دقیق رنگ و خواص محصول نهایی

• بهبود یکنواختی و پراکنش در مواد پلاستیکی

• کاهش هزینه‌های تولید نسبت به افزودن مستقیم رنگدانه یا افزودنی‌ها

• افزایش قابلیت پردازش پلیمر و بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی محصول نهایی

• انعطاف‌پذیری در تغییر رنگ و ویژگی‌های محصول بدون تغییر در فرمولاسیون پایه

نتیجه‌گیری

مستربچ‌ها نقش بسیار مهمی در صنعت پلاستیک ایفا می‌کنند و با توجه به نوع محصول و نیازهای خاص، انتخاب درست نوع مستربچ می‌تواند کیفیت و کارایی محصولات پلاستیکی را به شکل چشمگیری افزایش دهد. شناخت انواع مستربچ و کاربردهای هر کدام از نظر فنی و اقتصادی برای تولیدکنندگان بسیار حیاتی است.